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為一線醫(yī)護人員保駕護航——細說醫(yī)用防護服里的高新材料
庚子春節(jié)，新冠肺炎疫情的聯(lián)防聯(lián)控工作牽動著億萬國人的心，醫(yī)用防護服這種小眾產(chǎn)品引起大眾廣泛關(guān)注。那么，防護服是什么材料制成的，如何起到防護作用的?
重復(fù)使用型：聚四氟乙烯層壓織物 醫(yī)用防護服是一個廣義的概念，包括了醫(yī)療環(huán)境下醫(yī)護人員穿戴的各類服裝，如日常工作服、外科手術(shù)服、隔離衣以及防護服等。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境及功能不同，醫(yī)用防護服對于液體及細菌滲入有不同的標準等級，所采用的材料也各不相同。不過，按照基本功能大致可分為重復(fù)使用型和用即棄型(一次性)兩類。 重復(fù)使用型防護服，一般作為醫(yī)護人員的日常工作服和手術(shù)服等。主要采用傳統(tǒng)機織布、高密織物、涂層織物及層壓織物等材料制成。由于層壓織物是將普通織物與一層特殊薄膜通過層壓工藝復(fù)合在一起制得，因防護性能及透濕透汽性能較好成為業(yè)內(nèi)主流選擇。 比較高端的層壓織物是聚四氟乙烯超級防水透濕復(fù)合面料。該面料是以聚四氟乙烯為原料，經(jīng)過膨化拉伸后形成一種具有微孔性的薄膜，將此薄膜用特殊工藝覆合在各種織物和基材上，成為新型過濾材料。由于該膜孔徑小，分布均勻，孔隙率大，在保持空氣流通的同時，可以過濾包括細菌在內(nèi)的塵埃顆粒，達到凈化且通風(fēng)的目的。這種層壓織物能夠防風(fēng)、防水、透氣、透濕，而且舒適性極好。目前，發(fā)達國家大多使用聚四氟乙烯材質(zhì)。采用聚四氟乙烯復(fù)合膜作為隔離層研制的醫(yī)用多功能防護服，具有耐久的防水、拒水、抗菌、抗靜電、阻燃、透濕等物理機械性能，對血液、病毒(液體重或氣體重)在自然條件和壓力條件下都具有很好的阻隔性能，阻隔(過濾)效率大于99%。 一次性防護服：聚烯烴纖維無紡布 延長石油延安能源化工有限責(zé)任公司聚丙烯裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)無紡布專用料產(chǎn)品，提供醫(yī)用防護服原材料。(李慶琛 攝) 理想的醫(yī)用防護服應(yīng)該具有多功能性，既要能保護醫(yī)護人員免受有毒有害的液體、氣體或具傳染性的病毒和微生物侵襲，又要穿著舒適，在具備阻隔性能的同時，還要具備透氣性、抗菌性及防致敏性，不得危害人體健康。除此之外，防護服面料選擇還要考慮成本及廢棄后的環(huán)保問題。 可重復(fù)使用的防護服，每次使用后都要進行洗滌和消毒，操作不方便，大大限制了它的織造結(jié)構(gòu)，而且使用一段時間后，其防護性能有所下降。鑒于此，國際上逐漸采用一次性非織造(無紡布)材料制成的防護服。這種防護服，經(jīng)過進一步的抗菌、抗靜電等處理，手感和性能跟傳統(tǒng)紡織品比較接近，而且價格較低。因此，在醫(yī)療領(lǐng)域的隔離衣和防護服中應(yīng)用較為廣泛。 目前，國內(nèi)用于無紡布生產(chǎn)的三大纖維分別為聚丙烯、聚酯和粘膠纖維。其中聚丙烯所占比例最高，占62%。一般而言，用于生產(chǎn)無紡布的聚丙烯主要指的是高熔指聚丙烯纖維料，近年來，聚丙烯高熔纖維料的需求受多重利好因素的影響，被市場看好，生產(chǎn)企業(yè)也在積極的研發(fā)拓展聚丙烯纖維市場。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年國內(nèi)聚丙烯纖維料產(chǎn)量約170萬噸左右，同比2018年增長7.5%。其中高熔指聚丙烯纖維料95萬噸，同比增長了15.8%;中熔指聚丙烯纖維料77萬噸，相比基本持平。 無紡布生產(chǎn)工藝主要有紡粘法、水刺法、閃蒸法、SMS復(fù)合材料等。紡粘法無紡布主要利用化纖紡絲的方法形成聚丙烯長絲，再借助氣流或機械的方法分絲成網(wǎng)，其在手感和性能方面很接近于傳統(tǒng)的紡織品;水刺法無紡布，是通過高壓水柱高速水流對滌綸、錦綸、丙綸等纖維纖網(wǎng)噴射，使纖網(wǎng)中纖維運動而重新排列和相互結(jié)，以達到固結(jié)成布的日的;閃蒸法無紡布，以聚烯烴為主要原料，采用靜電分絲，使絲條在拉伸過程中相互摩擦形成靜電分絲，彼此相互排斥保持單纖維狀態(tài)，然后靠靜電裝置使纖維凝聚成網(wǎng)，纖網(wǎng)再經(jīng)熱軋而成;SMS復(fù)合無紡布，就是將兩種以上性能各異的非織造纖網(wǎng)通過化學(xué)、熱或機械等方式復(fù)合在一起，或者是結(jié)合不同的成網(wǎng)工藝制造的無紡布。 目前，一次性防護服多采用聚乙烯透氣膜制成復(fù)合無紡布。聚乙烯透氣膜在LDPE/LLDPE樹脂載體中，添加50%左右的特種碳酸鈣進行共混，經(jīng)擠出成膜后定向拉伸一定倍率而成。由于聚乙烯樹脂為熱塑性塑性材料，可在一定條件下進行拉伸和結(jié)晶，拉伸時聚合物與碳酸鈣顆粒之間發(fā)生界面剝離，碳酸鈣顆粒周圍就形成了相互連通的蜿蜒曲折的孔隙或通道，正是這些孔隙和通道賦予了薄膜的透氣(濕)功能，從而溝通了薄膜兩面的環(huán)境。 保障無縫無針孔：醫(yī)用防護密封條 不僅醫(yī)用防護服的材料要采用化學(xué)專用料，而且服裝的接縫處也要用專業(yè)的膠條進行處理，這樣才能夠有效防止病毒等從接縫位置穿透，達到醫(yī)護人員專業(yè)防護的標準要求。一般來講，一次性防護服所有接縫均用無紡布熱熔膠通過超聲波粘合，使得防護服表現(xiàn)為無縫無針孔，增強了防護服接縫的抗拉力，徹底杜絕接縫處漏氣、漏水、漏菌，且穿著舒適。 近期，隨著全國醫(yī)用防護服需求量激增，作為醫(yī)用防護服上重要材料之一的密封條，需求量大增。據(jù)韶關(guān)市高信塑膠制品有限公司總經(jīng)理張進波介紹，他們現(xiàn)有產(chǎn)量為每日120萬米，可供應(yīng)制作15萬套防護服所需的密封條。就其所了解到的情況來說，目前全國大部分醫(yī)用防護服的密封條都是該企業(yè)生產(chǎn)的。自新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發(fā)生以來，全國醫(yī)用防護服需求量激增。作為醫(yī)用防護服上重要材料之一的密封條，需求量同時大增，該公司全體員工都在全力以赴，支援湖北省醫(yī)用防護服企業(yè)的生產(chǎn)，保障疫情前線人員物資所需。 高端代表：特衛(wèi)強材料 近年來，美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)對一次性醫(yī)用產(chǎn)品的使用量一直呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的態(tài)勢，對于面料的研制和應(yīng)用工作也取得較多的成果。其中，杜邦公司開發(fā)的特衛(wèi)強材料，為閃蒸法無紡布的代表性產(chǎn)品，在醫(yī)療防護領(lǐng)域前景十分看好。 杜邦公司TYVEK特衛(wèi)強材料，由高密度聚乙烯經(jīng)閃蒸工藝制成非常精細的纖維，其直徑從0.5到10微米不等。采用加熱加壓來接合，無黏合劑/無方向性的長絲結(jié)構(gòu)，具有高物理強度及耐化學(xué)穩(wěn)定性，超細纖維形成的蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)。強韌的長絲纖維保證了材料的強度、抗刺破性及低塵屑，能使各種滅菌氣體高效透過，而且具有優(yōu)異的微生物阻隔性，材料具有生物相容性。經(jīng)測試，特衛(wèi)強材料柔軟、輕便，透氣性好，透濕量7154克/平方米，表面抗?jié)裥赃_到4級。 醫(yī)用防護服發(fā)展簡史 身著醫(yī)用防護服的醫(yī)護人員正在進行檢測。(資料圖) 一般認為，醫(yī)用防護服起源于手術(shù)服。100多年前，醫(yī)生做手術(shù)時大多穿著一種黑色外套，被認為是最早的醫(yī)用防護服。當時，這種醫(yī)生穿著防護服的目的并不是防護自身免受傷害，而是為了保護衣服不被血液或分泌物污染。 早期的防護服材質(zhì)一般為棉質(zhì)，在干燥狀態(tài)下具有防細菌滲透的能力，但是在濕態(tài)下卻無法抵抗細菌的入侵。二戰(zhàn)時期，美國的軍需部門為了使防護服的材料應(yīng)該能阻擋液體進入帶入細菌，開發(fā)了一種經(jīng)氟化碳和苯化合物處理的高密機織物，增強防護衣的防水性能。戰(zhàn)后，民用醫(yī)院開始采用這些織物作為醫(yī)用防護服的面料。 20世紀80年代以后，人類對于艾滋病毒、肝炎B病毒、肝炎C病毒等血載病原體有了深入的了解，深刻認識到醫(yī)護人員在救治患者過程中存在受感染的風(fēng)險，開始著力開發(fā)醫(yī)用防護服，使得防護服行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。 2003年，我國在抗擊“非典”疫情過程中，充分認識到醫(yī)護人員面臨的生物職業(yè)危害。在SARS流行過程中，我國內(nèi)地累計報告非典型性肺炎5329例，其中醫(yī)護人員969例，占18%，屬于高發(fā)人群。由于醫(yī)護人員在治療、護理、轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)中，因直接接觸病人而被感染的現(xiàn)象十分普遍，甚至出現(xiàn)為搶救一名病人而導(dǎo)致數(shù)十名醫(yī)務(wù)人員被感染的罕見現(xiàn)象，令社會各界大為震驚。我國相關(guān)領(lǐng)域開始研發(fā)醫(yī)用防護服。
